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起重机随着我国经济的高速发展,起重机械使用越来越广,同时,为满足日趋复杂的工程建设,起重机械也朝着结构大型化、功能多元化的方向发展。然而起重机械运行工况多变,工作环境也相对恶劣,以往的常规检测耗时耗力,更重要的是无法及时掌握起重机械运行状况,进而导致试验质量的下降。
针对上述问题,本文提出对起重机进行在线健康监测。健康监测技术,利用突破常规方法的局限性,利用智能传感技术,能够实现对起重机金属结构状态的长期在线监测,结合起重机损伤预警与安全性评估相关理论,及时对结构损伤发出预警,降低事故发生可能,同时可以根据日常数据积累,对其健康状况做出评估,减少重复检测带来的浪费。
本文首先介绍了健康监测系统的组成、传感器系统原理,通过对不同传感器性能比较,选取MOI光纤光栅应变仪作为传感元件。然后,在分析基于光纤光栅的结构健康监测系统需求与功能的基础上,结合门式起重机金属结构的具体特点,开发了一套集监测、预警、结构安全评价等为一体的门式起重机结构健康监测系统。
文中还提出了基于时间序列分析的主梁变形损伤预警方法。文中通过对比4种时间序列预测模型结果,选取ARIMA模型对起重机主梁应变进行预测,利用相似距离的方法对起重机主梁状态进行识别,实现起重机主梁损伤预警。
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